JPH0911302A - 射出成形機の射出制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＣＣのもつ能力以上の高速射出が可能な射
出成形機を、コストアップすることなく実現し、また、
ＡＣＣを用いた射出の際のピーク圧の発生を、可及的に
抑止可能とすること。 【構成】 射出用の油圧シリンダに、電磁流量制御弁お
よび電磁リリーフ弁を具備し、オープン制御で速度また
は圧力をコントロールするポンプ系油圧供給系統と、高
速比例電磁弁を具備し、フィードバック制御で速度また
は圧力をコントロールするＡＣＣ系油圧供給系統とを接
続し、ポンプ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御モ
ードと、ＡＣＣ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御
モードと、ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供
給系統の両者を用いる射出制御モードとが、選択可能で
あるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形機の射出制御装
置に係り、特に、射出用の油圧シリンダ（以下、射出シ
リンダと称す）にポンプ系油圧供給系統とアキュームレ
ータ系油圧供給系統とを接続した構成をとる射出制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の油圧回路においては、通
常、射出シリンダへの圧油供給は、油圧ポンプで昇圧し
た圧油が用いられるが、薄物（肉厚の薄い成形品）の成
形などのように、高速射出が要求されるものには、アキ
ュームレータ（以下、ＡＣＣと称す）を用いて射出シリ
ンダへ圧油供給を行うことがある。

【０００３】ところで、上記のＡＣＣ射出を可能とする
従来の射出成形機においては、通常のポンプ系油圧供給
系統とＡＣＣ系油圧供給系統とを、射出シリンダにそれ
ぞれ接続し、さほどの高速射出が要求されない場合に
は、ポンプ系油圧供給系統のみを用いて射出シリンダへ
の圧油供給を行い、高速射出が要求される場合には、Ａ
ＣＣ系油圧供給系統のみを用いて射出シリンダへの圧油
供給を行っていた。

【０００４】また、ＡＣＣ系油圧供給系統を用いたＡＣ
Ｃ射出は、高速比例電磁弁により１次射出は速度フィー
ドバック制御で、保圧は圧力フィードバック制御で行う
ようになっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来技
術においては、高速射出を行う場合にはＡＣＣに貯えら
れた圧油のみを用いて射出制御を行っているので、高速
射出時の能力はＡＣＣの能力で規定され、より高速の射
出を達成するためには、それに応じてＡＣＣの能力をア
ップしなければならず、コストアップにつながるという
指摘があった。

【０００６】また、ＡＣＣ系油圧供給系統のみを用いた
高速射出時には、高速比例電磁弁によって、１次射出行
程を速度フィードバック制御で、保圧行程を圧力フィー
ドバック制御でそれぞれ実行し、保圧切替点（金型内に
溶融樹脂がほぼ充填完了する付近）で、速度フィードバ
ック制御から圧力フィードバック制御に切り替えるが、
高速比例電磁弁の応答遅れにより、速度（射出速度）に
急速にブレーキをかける１次射出行程の終期においてピ
ーク圧が発生することがあり、特に、薄物（肉厚の薄い
成形品）の成形時にはこの傾向が顕著であった。この点
に対処するため、高速比例電磁弁に代えて応答性のよい
サーボ弁を用いることも考えられるが、サーボ弁は高価
であり、コストアップにつながるという問題がある。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、ＡＣＣのもつ能力以上の高速
射出が可能な射出成形機を、コストアップすることなく
実現することにある。また、本発明の目的とするところ
は、従来抑止が困難であったＡＣＣを用いた射出の際の
ピーク圧の発生を、可及的に抑止可能な射出成形機を、
コストアップすることなく実現することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による射出成形機
の射出制御装置は、上記した目的を達成するため、射出
シリンダに、電磁流量制御弁および電磁リリーフ弁を具
備し、オープン制御で速度または圧力をコントロールす
るポンプ系油圧供給系統と、高速比例電磁弁を具備し、
フィードバック制御で速度または圧力をコントロールす
るＡＣＣ系油圧供給系統とを接続し、ポンプ系油圧供給
系統を単独で用いる射出制御モードと、ＡＣＣ系油圧供
給系統を単独で用いる射出制御モードと、ポンプ系油圧
供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を用いる射
出制御モードとが、選択可能であるように構成する。

【０００９】

【作用】ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給
系統の両者を用いる射出制御モードを選択すると、例え
ば、ポンプ系油圧供給系統の最大射出速度を１００％、
ＡＣＣ系油圧供給系統の最大射出速度を２００％とした
場合、最大射出速度を３００％とすることができ、ＡＣ
Ｃのもつ能力以上の高速射出が可能となる。また、ポン
プ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を
用いる射出制御モードを選択した際に、射出・充填の完
了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場合には、ピー
ク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、ポンプ系油
圧供給系統中の電磁リリーフ弁によって逃がすので、ピ
ーク圧を容易に抑止可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示した実施例によっ
て説明する。図１は、本発明の１実施例に係る射出成形
機の射出制御装置の簡略化した油圧回路図である。同図
において、１は射出シリンダ、２はポンプ系油圧供給系
統、３はＡＣＣ（アキュームレータ）系油圧供給系統、
４はモード選択用の電磁切替弁、５は可変容量ポンプ、
６は電磁リリーフ弁（圧力制御比例電磁弁）、７は電磁
流量制御弁（流量（速度）制御比例電磁弁）、８は電磁
切替弁、９は蓄圧動作制御用の電磁切替弁、１０はＡＣ
Ｃ（アキュームレータ）、１１はパイロットオペレート
式のポペット弁、１２はポペット弁１１のパイロット圧
制御用の電磁切替弁、１３は高速比例電磁弁である。

【００１１】本実施例においては、図示せぬシステムコ
ントローラからの指令に基づき、ポンプ系油圧供給系統
２のみを単独で用いる第１の射出制御モードと、ＡＣＣ
系油圧供給系統３のみを単独で用いる第２の射出制御モ
ードと、ポンプ系油圧供給系統２およびＡＣＣ系油圧供
給系統３の両者を用いる第３の射出制御モードとが、択
一選択可能であるように構成されている。そして、第１
の射出制御モードおよび第３の射出制御モードが選択さ
れたときには、モード選択用の電磁切替弁４は図示左位
置をとり、また、第２の射出制御モードが選択されたと
きには、モード選択用の電磁切替弁４は図示右位置をと
るようになっている。

【００１２】次に、上記した構成をとる本実施例の、上
記第１，第２，第３の射出制御モードの動作について順
次説明する。

【００１３】〈第１の射出制御モード〉第１の射出制御
モードが選択されると、前記蓄圧動作制御用の電磁切替
弁９は常に図示左位置をとり、また、前記高速比例電磁
弁１３は常に図示中立位置をとり、これよって、前記可
変容量ポンプ５とＡＣＣ系油圧供給系統３とが縁切りさ
れると共に、ＡＣＣ系油圧供給系統３と前記射出シリン
ダ１とが縁切りされる。さらに、前記したように、モー
ド選択用の電磁切替弁４は図示左位置をとるようにされ
る。

【００１４】上記の状態で射出開始タイミングに至る
と、図示せぬシステムコントローラからの指令によっ
て、前記電磁切替弁８が中立位置から図示左位置に切り
替えられ、これによって、可変容量ポンプ５からの圧油
が射出シリンダ１の前進用油室に供給され、図示せぬス
クリューが前進して溶融樹脂の金型内への射出・充填が
実行される。

【００１５】この際、射出行程の１次射出行程は、予め
設定された射出速度が出るように、前記電磁流量制御弁
７のオープン制御によって、速度を優先した制御が行わ
れ、射出行程の保圧行程は、予め設定された圧力（保圧
力）が金型内の溶融樹脂に付加されるように、前記電磁
リリーフ弁６のオープン制御によって、圧力を優先した
制御が行われる。

【００１６】〈第２の射出制御モード〉第２の射出制御
モードが選択されると、前記したように、モード選択用
の電磁切替弁４は図示右位置をとるようにされ、これに
よって前記ポンプ系油圧供給系統２と前記射出シリンダ
１とが縁切りされる。

【００１７】先ず、ＡＣＣ１０への蓄圧動作について説
明する。ＡＣＣ１０への蓄圧に際しては、前記パイロッ
ト圧制御用の電磁切替弁１２が図示右位置をとるように
制御され、この状態で前記蓄圧動作制御用の電磁切替弁
９が図示右位置をとるように切り替えられる。これによ
って、可変容量ポンプ５からの圧油がＡＣＣ１０へ供給
されて蓄圧される。このとき、前記ポペット弁１１の弁
体１１ａの断面積の大きい側には、電磁切替弁１２を介
してＡＣＣ１０と同圧の圧油がかかっているため、ポペ
ット弁１１は閉止状態を確実に保たれている。そして、
ＡＣＣ１０への蓄圧が完了すると、蓄圧動作制御用の電
磁切替弁９は図示左位置をとるように切り替えられる。
なお、このＡＣＣ１０への蓄圧動作は、１ショットサイ
クル中における射出行程以外の適宜期間に行われること
は、言うまでもない。

【００１８】上記したＡＣＣ１０への蓄圧動作の完了後
の状態において、射出開始タイミングの直前に至ると、
図示せぬシステムコントローラからの指令によって、先
ず前記パイロット圧制御用の電磁切替弁１２が図示左位
置をとるように切り替えられ、これによって、前記ポペ
ット弁１１の弁体１１ａの断面積の大きい側にかかって
いた圧力を逃がし、ＡＣＣ１０からの高い圧力の圧油を
ポペット弁１１を介して前記高速比例電磁弁１３まで導
く。続いて、射出開始タイミングに至ると、システムコ
ントローラからの指令によって、高速比例電磁弁１３を
中立位置から図示左位置をとるように切り替えて、ＡＣ
Ｃ１０からの圧油を射出シリンダ１の前進用油室に供給
して、射出行程を実行させる。

【００１９】この際、射出行程の１次射出行程において
は、予め設定された射出速度に倣うように、高速比例電
磁弁１３を用いた速度フィードバック制御が実行され、
射出行程の保圧行程においては、予め設定された圧力
（保圧力）に倣うように、高速比例電磁弁１３を用いた
圧力フィードバック制御が実行される。

【００２０】〈第３の射出制御モード〉この第３の射出
制御モードは、基本的に、前記第１の射出制御モードの
ポンプ系油圧供給系統２の動作と、前記第２の射出制御
モードのＡＣＣ系油圧供給系統３の動作との複合動作で
ある。第３の射出制御モードが選択されると、前記した
ように、モード選択用の電磁切替弁４は図示左位置をと
るように制御される。

【００２１】ＡＣＣ系油圧供給系統３のＡＣＣ１０に
は、先と同様の動作で圧油が蓄圧される。そして、ＡＣ
Ｃ１０への蓄圧動作の完了後の状態において、射出開始
タイミングの直前に至ると、図示せぬシステムコントロ
ーラからの指令によって、先ずパイロット圧制御用の電
磁切替弁１２を図示左位置へ切り替えて、ＡＣＣ１０か
らの圧油をポペット弁１１を介して高速比例電磁弁１３
まで導く。続いて、射出開始タイミングに至ると、シス
テムコントローラからの指令によって、高速比例電磁弁
１３を中立位置から図示左位置をとるように切り替え
て、ＡＣＣ１０からの圧油を射出シリンダ１の前進用油
室に供給し、また、電磁切替弁８を中立位置から図示左
位置をとるように切り替えて、可変容量ポンプ５からの
圧油を射出シリンダ１の前進用油室に供給して、射出行
程を実行させる。

【００２２】このように、第３の射出制御モードにおい
ては、ポンプ系油圧供給系統２からの圧油とＡＣＣ系油
圧供給系統３からの圧油とが、足し合わされて射出シリ
ンダ１の前進用油室に供給されるので、射出能力が高ま
り、前記した第２の射出制御モード（ＡＣＣ系油圧供給
系統３のみを用いる射出制御モード）のときよりも、よ
り高速の射出を達成することが可能となる。本実施例で
は、ポンプ系油圧供給系統２の最大射出速度を１００％
としたとき、ＡＣＣ系油圧供給系統３の最大射出速度を
２００％に設定しており、したがって、第３の射出制御
モードをとった際には、最大射出速度を３００％とする
ことができ、ＡＣＣ１０のもつ能力以上の高速射出が可
能となるようになっている。

【００２３】また、第３の射出制御モード時の１次射出
行程は、ポンプ系油圧供給系統２においては速度を優先
したオープン制御で、ＡＣＣ系油圧供給系統３において
は速度フィードバック制御でそれぞれ実行され、第３の
射出制御モード時の保圧行程は、ポンプ系油圧供給系統
２においては圧力を優先したオープン制御で、ＡＣＣ系
油圧供給系統３においては圧力フィードバック制御でそ
れぞれ実行される。この際、ポンプ系油圧供給系統２へ
の指令は、電磁流量制御弁７に対しては、速度指令値＝
（速度設定値×ポンプ流量）／（ポンプ流量＋ＡＣＣ流
量）とされ、電磁リリーフ弁６に対しては圧力設定値と
される。すなわち、所定量（ここでは、全体に対して１
／３）のオフセットがかかった状態で、速度フィードバ
ック制御および圧力フィードバック制御が実行される
が、実験によれば、精度のよい速度／圧力制御が達成さ
れることが確認された。

【００２４】なお、ＡＣＣ１０を用いた射出を行うと、
前記したように特に薄物（肉厚の薄い成形品）の成形時
には、速度（射出速度）に急速にブレーキをかける１次
射出行程の終期においてピーク圧が発生しやすい。とこ
ろが、本実施例の第３の射出制御モードにおいては、射
出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生した場
合には、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力
を、ポンプ系油圧供給系統２中の電磁リリーフ弁６によ
ってタンクに逃がすので（図１中において、破線Ａで示
す流れ）、高速比例電磁弁１３の応答遅れをカバーし
て、ピーク圧を容易に抑止可能となる。

【００２５】図２は、第３の射出制御モードによる射出
（１次射出およびこれに引き続く保圧）時の速度と圧力
の実測値の１例を示す図で、同図の縦軸は速度および圧
力を、横軸は、１次射出領域においてはストローク（位
置）を、保圧領域においては時間を、それぞれ表してい
る。ピーク圧で所定設定圧からオーバーした圧力を、ポ
ンプ系油圧供給系統２中の電磁リリーフ弁６によって逃
がさない場合には、図示で破線で示したような大きなピ
ーク圧が生じて良品成形を阻害するが、本実施例では上
述したように、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした
圧力を、電磁リリーフ弁６によって逃がすので、ピーク
圧は実用上障害とならない程度に抑止される。

【００２６】なお、図１中の高速比例電磁弁１３に替え
て、高価ではあるが応答特性に優れたサーボ弁を用い
て、速度フィードバック制御または圧力フィードバック
制御を行うように構成することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ポンプ系
油圧供給系統およびＡＣＣ系油圧供給系統の両者を用い
る射出制御モードを選択すると、例えば、ポンプ系油圧
供給系統の最大射出速度を１００％、ＡＣＣ系油圧供給
系統の最大射出速度を２００％とした場合、最大射出速
度を３００％とすることができ、ＡＣＣのもつ能力以上
の高速射出が可能となる。よって、ＡＣＣ自体の能力ア
ップを図らなくても、ＡＣＣのもつ能力以上の高速射出
を達成可能とでき、かつ、コストアップ要因となること
がない。また、ポンプ系油圧供給系統およびＡＣＣ系油
圧供給系統の両者を用いる射出制御モードを選択した際
に、射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発生
した場合には、ピーク圧で所定設定圧からオーバーした
圧力を、ポンプ系油圧供給系統中の電磁リリーフ弁によ
って逃がすので、ピーク圧を容易に抑止可能となり、し
たがって、高価なサーボ弁を用いなくてもピーク圧が抑
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機の射出制御
装置の簡略化した油圧回路図である。

【図２】本発明の１実施例における、第３の射出制御モ
ードによる射出時の速度と圧力の実測値の１例を示す説
明図である。

【符号の説明】 １ 射出シリンダ ２ ポンプ系油圧供給系統 ３ アキュームレータ（ＡＣＣ）系油圧供給系統 ４ モード選択用の電磁切替弁 ５ 可変容量ポンプ ６ 電磁リリーフ弁 ７ 電磁流量制御弁 ８ 電磁切替弁 ９ 蓄圧動作制御用の電磁切替弁 １０ アキュームレータ（ＡＣＣ） １１ ポペット弁 １２ 電磁切替弁 １３ 高速比例電磁弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出用の油圧シリンダに、ポンプ系油圧
   供給系統とアキュームレータ系油圧供給系統とを接続
   し、 上記ポンプ系油圧供給系統を単独で用いる射出制御モー
   ドと、上記アキュームレータ系油圧供給系統を単独で用
   いる射出制御モードと、上記ポンプ系油圧供給系統およ
   び上記アキュームレータ系油圧供給系統の両者を用いる
   射出制御モードとが、選択可能であることを特徴とする
   射出成形機の射出制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記アキュームレータ系油圧供給系統中には高速比例電
   磁弁が用いられ、この高速比例電磁弁によって速度フィ
   ードバック制御または圧力フィードバック制御が行われ
   ることを特徴とする射出成形機の射出制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、 前記ポンプ系油圧供給系統および前記アキュームレータ
   系油圧供給系統の両者を用いる射出制御モードをとった
   際に、射出・充填の完了近傍で射出圧力にピーク圧が発
   生した場合には、ピーク圧で所定設定圧からオーバーし
   た圧力を、前記ポンプ系油圧供給系統中のリリーフ弁に
   よって逃がすようにしたことを特徴とする射出成形機の
   射出制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３記載において、 前記アキュームレータ系油圧供給系統中にはサーボ弁が
   用いられ、このサーボ弁によって速度フィードバック制
   御または圧力フィードバック制御が行われることを特徴
   とする射出成形機の射出制御装置。